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SimSEETaller: Modelización de Energías Renovables Despacho Eléctrico
( setiembre 2016 – Bs. Aires )CENTRO DE ESTUDIOS DE LA ACTIVIDAD REGULATORIA ENERGÉTICA
y Subsecretaría de Escenarios y Evaluación de Proyectos del MINEM
Ing. Ruben [email protected]
Módulo 5.Módulo 5.Modelado de Parques y Modelado de Parques y Restricciones Operativas.Restricciones Operativas.
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Eólica vs. Demanda2
ISGTLA 2015 MONTEVIDEO URUGUAY
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Modelo de central de generación eólica
Necesidad de disponer del Modelo Teórico
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Potencia del Viento
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Modelo EmpíricoVálido sin RO.
Depuración de las medidas
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Procedimiento de obtención del ME
Grupos por dirección de viento
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sub- Grupo por potencia
Cálculo del ME Representante de una dirección
j
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Interpolación de Hermite entre modelos de subgrupos.
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Depuración de las medidas
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Cálculo de la Potencia Eléctrica y Peso del ME
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Modelo Teórico
● Aerogeneradores● Grilla● Potencia nominal de Parque● Límite de Potencia● Factor de Pérdidas
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PARÁMETROS DE AJUSTE DEL MT
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Cálculo de la potencia generada por la central eólica
condiciones de borde de la grilla del parque
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Cálculo de la potencia del viento
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Cálculo de la potencia del viento afectada por aerogeneradores
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Cálculo de la potencia total generada por el parque
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Verificación de Hipótesis inicial de potencia de viento
libre
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Calibración del MT
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SimSEE
Procedimiento de calibración y aplicación del MT para el cálculo de Restricciones
Operativas
● Procedimiento de calibración.● Factor de ajuste de corto plazo.
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Modelo de Central generadora solar
fotovoltaica
MODELO EMPÍRICO
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Ajuste de modelo de “La Jacinta”
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Dependencia de la curva de generación de la planta con la
temperatura ambiente
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Juegos de parámetros y filtrado de datos
● Modelado por Grupos de Medidas
● Filtrado de medidas
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Procedimiento de calibración y aplicación del MT para el cálculo de
Restricciones Operativas
● Procedimiento de Calibración● Factor de ajuste de corto plazo
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Consigna de Generación Máxima (CGM)
SCADA-UTE
Operadoresde UTE
SCADA-GEN
ADME_DATA
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Procedimiento ROEL día 13 de enero de 2016 ADME comunica a los Participantes vía el SII del procedimiento.
➢CGM (Consiga de Generación Máxima)
➢Criterio de Conveniencia Operación Segura del SIN.
➢Criterio de Despacho Económico.
➢Disponibilidad de la información.
➢Modelos de plantas generadoras.
➢Criterio adicional (FER).
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Abastecimiento Demanda 6/1/2016 6:00 hs.
Hidro Salto Grande
Hidro Río Negro
Eólica
Biomasa
Vertimiento (13708 m3/s)
SolarBiomasa
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Metodología (Modelo Teórico)¿Por qué el MT?
Vel Anemómetro=9 m/s, CGM=42 MW
Vel. Libre = 10 m/s
Anemómetro
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Modelo Combinado
Modelo Teórico
Velocidad Libre
Datos E.M(velocidad anemo)
CGM
Modelo Teórico
Potencia Autorizada
Ajuste ME/MT
Ajuste Corto Plazo
Potencia sin RO
Potencia con RO
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Ejemplo (RO 6/1/16)
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Análisis de producción eólica en función de variables meteorológicas
medidas y pronosticadas
ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 31
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 32
Punto de partida Datos de generación eólica real
Datos meteorológicos medidos por las estaciones de medida (MET) de los parques
Potencia estimada en base a modelo ADME_WindSim para el mismo período
Pronósticos meteorológicos para las ubicaciones de los parques estudiados
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Influencia del estado atmosférico sobre la potencia real (aproximación día/noche)
Filtrado espacial de velocidad
Filtrado dinámico de la velocidad y la potencia
Posible aporte de otras variables meteorológicas disponibles en la estimación de la potencia real utilizando el modelo CEGH (Correlaciones en Espacio Gaussiano con Histograma)
Análisis de las salidas del modelo ADME_WindSim enfocado a su potencial uso para pronósticos
ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 33
Análisis realizados
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 34
Influencia del estado atmosférico Estelas de AGs Prolongación del efecto
estela en eventos de baja turbulencia
Asociado a la noche, estado atmosférico estable
Alta turbulencia
Baja turbulencia
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 35
Influencia del estado atmosférico Perfil vertical Profundización del
gradiente de velocidades visto por el aerogenerador
Asociado a la noche, estado atmosférico estable
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 36
Influencia del estado atmosférico Curva de parque 1◦ Potencia real vs Velocidad MET◦ MET con baja afectación por estelas de AG◦ Resultado esperado según bibliografía
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 37
Influencia del estado atmosférico Curva de parque 2◦ MET afectada por la presencia del parque◦ Discrepancias entre la velocidad de viento libre real y la
medida en MET
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 38
Influencia del estado atmosférico Conclusión 1 – afectación MET La afectación de la velocidad medida en MET
debido a los diferentes niveles de turbulencia día/noche es mas influyente sobre los resultados que la afectación de la eficiencia en la generación potencia
Mejoras ADME_WindSim:◦ Introducción de corrección por IT en las iteraciones
entre velocidad MET y velocidad libre ◦ Para pronósticos se descarta opción de correlación de
PRONOS con MET. Se modela con PRONOS como viento libre sin considerar MET.
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 39
Filtrado espacial de la velocidadSe estudiaron dos casos particulares de grupos de AGS en torno a una MET sin afectación por estelas:
Función de transferencia Vaero = a*Vanemo + b + error(c) R2 de la correlación >0,85 Dos casos importancia de la buena exposición de la torre La varianza del error se mantiene estable a partir de los 4km
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 40
Filtrado espacial de la velocidad Conclusión 2 – limitaciones MET
La velocidad medida en MET puede ser un indicador muy pobre de la velocidad realmente vista por los Ags, incluso en direcciones no afectadas por estelas.
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 41
Filtrado dinámico• Procesos con muy alta inercia• Reducción del error en las
potencias estimadas (CEGH) es muy significativa si se agrega información del paso anterior.
Representación de la dinámica:
Paso horario: 0.6*vel (t) + 0.4*pot(t-1)
Paso 10min: 0.2*vel (t) + 0.8*pot(t-1)
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 42
Filtrado dinámico Conclusión 3 – memoria CP Fuerte incidencia en los resultados del modelo
de la memoria de corto plazo de la potencia
Mejoras ADME_WindSim:◦ Introducción del filtrado dinámico de velocidad y
potencia según paso de tiempo correspondiente◦ Para pronósticos es muy importante la realimentación
de corto plazo con la potencia real (observar menor covarianza vel pronos – POT).
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 43
Aporte de otras variables meteo
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 44
Aporte de otras variables meteo
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 45
Aporte de otras variables meteo PRONOS
No se dispone de Intensidad de Turbulencia Se reduce el aporte de la separación por hora Radiación y Temperatura realizan un aporte no
despreciable a la mejora de la estimación de la potencia(adicional al que podría considerarse incluido en el cálculo de la densidad pronosticada)
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 46
Aporte de otras variables meteo Conclusión 4 Si bien se detecta posible influencia positiva del
aporte de las variables evaluadas, es necesario reevaluar luego de introducir correcciones por dinámica del proceso.
Ciclo diario pierde relevancia comparativa al utilizar PRONOS respecto de modelado con datos MET influencia del horario sobre iteración MET-viento libre
La dinámica de PRONOS es mucho peor que la realidad mayor necesidad aún de corrección de corto plazo.
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 47
Salidas modelo ADME_WindSim
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 48
Salidas modelo ADME_WindSim
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ADMINISTRACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO. 49
Salidas modelo ADME_WindSim
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A seguir trabajando!
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Conclusiones
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Muchas gracias por su atención!
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